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Que se passerait-il si du carburant était ajouté pendant le processus de combustion ?
Question
Que se passerait-il si plus de carburant était ajouté au cours d'un processus de combustion ? Le temps de combustion diminuera-t-il, augmentera-t-il ou restera-t-il le même?
Réponse populaire
La réponse courte est "ça dépend."
Les moteurs à essence fonctionneraient idéalement avec un mélange stoechiométrique - juste la bonne quantité de carburant et d'air pour produire une combustion complète. Maintenant, en réalité, vous ne pouvez pas nécessairement le faire. Par exemple certains moteurs d'avions sont conçus pour fonctionner avec un excès de carburant à haute puissance afin de fournir un refroidissement supplémentaire, le "cool with fuel". D'autres facteurs tels que la température des gaz d'échappement et les considérations d'émissions affecteront également le mélange "parfait". Au fur et à mesure que vous ajoutez plus de carburant, le mélange devient plus riche, dans certaines limites, cela augmentera la puissance et abaissera les températures - au détriment de l'efficacité.
Je pense que le temps de combustion dans un moteur à essence est lié à la vitesse à laquelle le front de flamme avance dans le cylindre. Je suppose que c'est relativement constant et donc l'ajout de carburant ne produirait pas beaucoup de changement dans le temps de combustion d'un moteur à essence.
Les moteurs diesel fonctionnent avec un excès d'air, donc dans un diesel, vous pouvez ajouter du carburant et augmenter la puissance sans perte d'efficacité qui se produirait dans un moteur à essence.
Dans un diesel, vous pouvez ajouter plus de carburant de deux manières : vous pouvez utiliser des injecteurs plus gros et pomper le carburant plus rapidement, ou vous pouvez augmenter le temps d'injection. Si vous faites le premier, vous vous attendez à ce que le temps de combustion soit à peu près le même, si vous prolongez le temps d'injection, le temps de combustion sera également prolongé.
L'allongement du temps d'injection signifie que plus de plus de la course est utilisée pour la combustion et il y a des limites aux avantages que vous pouvez obtenir ici. Si vous avancez trop loin l'allumage, la combustion commence à résister au piston lorsqu'il se déplace vers le PMH, si vous prolongez la combustion trop longtemps, vous ne pourrez peut-être pas extraire toute l'énergie du carburant.
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Gardez à l'esprit que les moteurs sont conçus pour que la chambre de combustion soit bien fermée pendant la combustion. Si nous assouplissons cette contrainte, je dirais que cela dépend du moment de l'introduction de ce carburant supplémentaire.
Si la combustion est déjà en cours, le carburant l'attrape et crée une deuxième explosion qui soit
- Aide l'explosion pour la rendre plus puissante ou d'une durée plus longue.
- Ne fait rien car le cylindre est en bas de la course de puissance donc il n'y a rien d'autre pour recevoir la nouvelle puissance.
- Ne fait rien parce qu'une vanne est ouverte et que la force d'expansion du gaz s'échappe, ne laissant aucune pression à exploiter.
- Fait peu parce que le carburant est partiellement brûlé, laissant peut-être même du carburant pour le prochain cycle.
Considéré dans une plus grande image, je dirais que cela compliquerait les choses et briserait le timing critique pour lequel un moteur est conçu. Si vous concevez un moteur, vous avez besoin d'un modèle simple et discret d'un événement de combustion, et non d'une chaîne compliquée de combustions qui conspirent de manière complexe et difficile à modéliser, ce qui introduit le besoin de synchronisations supplémentaires qui doivent être coordonnées et gérées. Je serais curieux de connaître les effets sur les soupapes d'une combustion où les mauvaises soupapes sont ouvertes au mauvais moment, cela devrait créer une condition où vous n'avez pas de pression explosive et que les choses ne fonctionnent tout simplement pas. Je me demande aussi si les injecteurs de carburant risquent de prendre feu aussi avec les soupapes ouvertes lors de la combustion. Le moteur serait probablement simplement détruit en tirant au hasard, comme si la courroie de distribution était cassée ou quelque chose du genre .
Nous pourrions également avoir un aperçu en comparant les systèmes qui ont du carburant sur le carburant lors de la combustion du carburant, comme une fusée ou quelque chose, que je ne connais pas beaucoup. Dans l'ensemble, nous devons garder à l'esprit que les moteurs à combustion ne veulent pas de combustion pour la combustion, mais cherchent plutôt à exploiter cette énergie chimique dans le gaz et à la convertir en énergie mécanique via des gaz en expansion rapide via l'explosion de l'étincelle.
Les moteurs à essence fonctionnent en fait avec une variété de mélanges, stoch. n'est qu'un mélange possible. Pour une puissance maximale, le moteur fonctionnera richement; ceci est en partie pour améliorer la puissance et en partie pour protéger le moteur des cliquetis lors d'événements de charge élevée. Sur l'autoroute, le moteur peut fonctionner en régime pauvre. Certains Honda fonctionneront aussi maigres que 17:1 ou même 20:1 sur la route de croisière. Il existe également une coupure de carburant en décélération ; lorsque vous retirez le gaz à un régime élevé, le moteur coupe largement le carburant et le moteur passe également dans un état pauvre. Au repos, l'ordinateur ciblera stoch. et fonctionne en boucle fermée via le(s) capteur(s) O2. Lorsque vous faites exploser à WOT, le moteur fonctionne le plus souvent en boucle ouverte et utilise des tables de recherche pour calculer le ravitaillement et les capteurs MAF ou MAP pour juger de la richesse à exécuter.